馬曉飛

（中建路橋集團有限公司，河北石家莊 050001）

0 引言

橋梁主梁施工時采用懸臂澆筑技術，可有效提高結構的完整性，同時施工效率高、精度大，避免后續(xù)出現(xiàn)接縫裂縫問題，因此在橋梁工程中應用較為廣泛[1]。本文為研究橋梁主梁懸臂澆筑施工技術，對主梁構造和掛籃設計進行闡述，對懸臂澆筑施工工藝及質量控制要點進行重點研究，并在具體橋梁工程中進行應用。

1 工程概況

某高速公路橋梁工程全長890.6m，其主體結構的跨徑組合設計為120m+215m+120m，且為雙塔四索面結構形式，平曲面半徑為1 900m。主橋分幅布置后得到每幅寬為22.1m，主要結構形式設計為三跨連續(xù)體系，且各墩、塔間固結牢固，而塔和梁之間相分離。橋梁采用49.3m高的三柱式橋塔，采用扇形結構在同一索面上布置8個斜拉索，于塔和梁之上的拉索間距分別控制為2m、8m?，F(xiàn)為提高該橋梁的主梁施工質量，經研究決定采用懸臂澆筑技術進行施工處理，并對主梁懸臂澆筑進行深入研究?，F(xiàn)場懸臂澆筑施工如圖1所示。

圖1 現(xiàn)場懸臂

2 主梁掛籃設計

2.1 主梁構造

該橋梁主梁斷面以單箱三室結構為主，腹板采用斜腹桿，箱梁頂板的整體寬度為22.17m，中支點處頂板寬不得低于20.0m，另外由墩頂至跨中對應的箱梁底部寬度分別為11.810m、16.210m，另外整體結構中確保腹板斜率均衡，中支點位置處的箱梁寬度可適當增大至17.35m，實現(xiàn)支座橫向間距增大的同時改善整體的抗扭效果[2]。該橋梁合龍段底板厚度為32cm，端支點和跨中處的梁高度為3.5m，主梁中腹板和邊腹板的厚度均為45cm。通過對該橋梁主梁構造進行深入分析，采用懸臂掛籃澆筑技術進行主梁施工，并于錨固點上加設一層厚度為45cm的橫隔板結構。

2.2 掛籃設計

為確保該橋梁主梁懸臂澆筑施工質量，該項目將掛籃設計為全液壓式推進工藝進行展開，控制其承載能力不低于420t，該掛籃技術參數具體如表1所視。掛籃組成部分主要有主桁架、懸吊系統(tǒng)、橫梁、行走系統(tǒng)、錨固系統(tǒng)、作業(yè)平臺等，其中主桁架利用門架和風撐進行連接，桁架下部構成HN400型號的軌道結構，作業(yè)平臺的主要組成部分為上平臺、前平臺以及后平臺三部分。

表1 掛籃技術參數

結合該工程實際情況，還需要對掛籃進行合理設計，其具體要求如下：

（1）掛籃之前其吊帶嚴禁采用碳量較高的材料，主要由于其脆度較大，穩(wěn)定性較低，因此主要采用鋼板吊帶，并自帶調整標高的功能。

（2）為確保掛籃使用質量滿足設計要求，掛籃前在梁段自重最大處進行試壓處理，得到相應的強度和撓度。對掛籃剛度進行合理控制，確保澆筑完畢后接縫處不得存在裂縫問題。

（3）為確保掛籃剛度滿足施工要求，其掛籃縱梁不得采用貝雷梁或萬能桿件，采用試驗的方式確定撓度和強度。

（4）結合試驗結果確定掛籃底模高程，通過多次實測來調整預留值，保持下降值在一定范圍內。嚴格設計和調整主梁混凝土澆筑順序，采用兩次澆筑進行展開，將各階段處的施工縫有效錯開。

3 懸臂澆筑施工工藝

3.1 施工方法

將0#塊梁段用作為施工作業(yè)平臺，安裝成為掛籃懸臂整體行走軌道，再及時拼裝相應門架和桁架，完全鎖定行走軌道，確保掛籃能在1#塊梁段上整體走行，仔細安裝底籃和底模，并將外模架吊裝完成，上述工序完畢后即可展開加載試驗[3]。綁扎鋼筋后對預應力管道和內模進行安裝，并對張拉作業(yè)平臺進行搭建，待1#塊梁段澆筑完畢后進行張拉處理，實現(xiàn)掛籃繼續(xù)行走，壓漿預應力管道，以完成2#～7#梁段的懸臂澆筑施工。

3.2 質量控制

（1）模型構件

采用MIDASCivil軟件針對橋梁結構進行離散模擬，根據橋梁工程中施工過程的施工順序和階段規(guī)劃分別確定各測點的具體位置，并對比實測結果和理論值。

（2）數據的采集和對比

在箱梁頂面設定監(jiān)測點，各測點位實際變化均值作為線形變化，以實現(xiàn)線形監(jiān)測，實測線形變化規(guī)律。每一梁段分為2～4個工況進行監(jiān)測，該項目選定三個工況，即澆筑、預應力張拉以及斜拉索張拉進行監(jiān)測，并對比分析實測應力和計算應力[4]。

（3）溫度效應

該橋梁項目由于以主梁截面和雙邊箱斷面為主，其中箱梁主要采用的是預應力混凝土，使橋梁在施工期和運營期的溫度效應均會表現(xiàn)明顯，會直接影響橋梁結構的實際變形和受力，因此應采用有效措施來評價結構的溫度效應。

3.3 施工監(jiān)控

（1）橋梁墩柱兩側的0#、1#梁段采用托架澆筑的方式進行展開，結合托架上澆筑主梁的長度來合理設計后續(xù)掛籃拼接場地和要求。

（2）掛籃上的受力構件和懸臂梁經安裝拼接完畢后需進行必要的破損檢測和試拼接試驗，并確保整個掛籃質量在合理設計要求范圍內，經過檢測合格后再于現(xiàn)場進行整體試裝試驗，結合荷載試驗確?？蛇_到設計荷載。

（3）進行懸臂澆筑混凝土施工前，結合試驗結果確定掛籃底模高程，通過多次實測來調整預留值，保持下降值在一定范圍內。

（4）嚴格設計和調整主梁混凝土澆筑順序，通?？刹捎脙纱螡仓M行展開，將各階段處的施工縫有效錯開。

（5）針對已完成的節(jié)段梁進行高程測定，并規(guī)劃出主梁梁體的縱向軸線。于掛籃桁架的端末加設平衡壓重，使得全部部件可順利移動至主桁架后端。

（6）待主梁混凝土強度滿足設計要求后，及時開展預應力束的壓漿和張拉處理，隨后再進行拉索的張拉和安裝。同步對稱地完成拉索張拉處理，避免影響塔和梁的內力變化和位移。

（7）橋梁合龍段進行施工處理時，應結合具體方法對施工狀況和受力進行改善處理，防止后期運營期間存在接縫處的裂縫問題，具體方式有：①嚴格按照施工順序進行懸臂澆筑；②橋梁合龍前針對晝夜溫差變化及高程變化進行觀測，以選定出合適的合龍時機；③對懸臂兩側的合龍施工荷載情況進行復查，存在不一致的情況時應進行壓重調整；④及時檢測主梁內預應力束壓漿和張拉完整情況；⑤針對中跨和邊跨懸臂端上的撓度和高差變化進行復測和調整；⑥在橋梁合龍前針對懸臂兩側進行壓重預加，并在混凝土澆筑過程中逐漸移除，確保懸臂梁處的撓度穩(wěn)定性良好；⑦主梁懸臂施工時應進行必要的兌成和平衡，不得超出設計規(guī)范值。

4 結語

采用懸臂澆筑技術進行橋梁主梁施工可有效提高結構的完整性，整體施工效率高、精度大，有效減少后續(xù)接縫處裂縫問題的產生，因此在橋梁工程中應用較為廣泛。本文圍繞橋梁主梁懸臂澆筑施工技術，首先詳細闡述橋梁工程的主梁構造和掛籃設計，重點研究懸臂澆筑施工工藝，研究結果表明，采用懸臂澆筑技術，可在提高施工質量的同時節(jié)約施工成本，縮短施工工期，具有良好的可行性和實用性。